一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)培養(yǎng)皿中的腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)可以被培養(yǎng)成像沙漏一樣精確走時(shí)的計(jì)時(shí)器,。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家們揭示我們的大腦是如何追蹤時(shí)間的,，這是人類互相交流、和這個(gè)世界互動(dòng)的最基本的一個(gè)本領(lǐng),。這也是我們認(rèn)知語言模式和歌曲韻律的關(guān)鍵,。
“一個(gè)長年以來備受爭議的關(guān)于計(jì)時(shí)的議題是：在腦部是否有一個(gè)中心時(shí)鐘，或者計(jì)時(shí)是不是大腦中許多不同回路的共有本領(lǐng)”,，該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人Dean Buonomano說,。他是加州大學(xué)洛杉磯分校的一個(gè)神經(jīng)學(xué)家。
大腦的電子記憶
Buonomano和同事們將小鼠大腦細(xì)胞培養(yǎng)在培養(yǎng)皿中,，然后用兩組電脈沖刺激它們,。每個(gè)脈沖間隔從1/20秒至半秒不等。
在細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)“受訓(xùn)”兩個(gè)小時(shí)以后,，施予細(xì)胞一個(gè)單電脈沖,，看細(xì)胞如何反應(yīng)。
在短間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中,，細(xì)胞間的通訊僅僅持續(xù)了一小會(huì)兒——比如說,，在50毫秒間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中為50到100毫秒。
然而,，在長間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中,，網(wǎng)絡(luò)活度持續(xù)了相當(dāng)長的時(shí)間。這是根據(jù)6月13日Nature Neuroscience雜志上刊登出來的研究成果,。
當(dāng)研究人員查看半秒間隔脈沖刺激的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)時(shí),，網(wǎng)絡(luò)間的細(xì)胞基本上互相交流了500到600毫秒。
這項(xiàng)研究是科學(xué)家們第一次發(fā)現(xiàn)大腦細(xì)胞學(xué)著生成簡單的時(shí)間間隔,。
所有的大腦細(xì)胞都能夠計(jì)時(shí),？
這項(xiàng)新的研究揭示我們感受時(shí)間的能力不是由一個(gè)獨(dú)立的計(jì)時(shí)器賦予的，而是腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)所能做的事——至少小于1秒,，Buonomano說,。
“通過對(duì)計(jì)時(shí)的進(jìn)一步理解（這實(shí)際上對(duì)我們做的每件事都很關(guān)鍵），我們關(guān)于大腦是如何認(rèn)識(shí)復(fù)雜的時(shí)空模式的這一點(diǎn)會(huì)有更多的了解,。這正是人工智能計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)仍然在苦苦追求的東西,。”(生物谷Bioon.net)
生物谷推薦原文出處：
Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.2579
Neural dynamics of in vitro cortical networks reflects experienced temporal patterns
Hope A Johnson, Anubhuthi Goel & Dean V Buonomano
Learning ultimately relies on changes in the flow of activity in neural microcircuits. The plasticity of neural dynamics is particularly relevant for the processing of temporal information. Chronic stimulation of cultured rat cortical networks revealed experience-dependent plasticity in neural dynamics. We observed changes in the temporal structure of activity that reflected the intervals used during training, suggesting that cortical circuits are inherently capable of temporal processing on short timescales.
